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協奏機能型不斉触媒による効率的有用物質生産

研究課題

研究課題/領域番号 20H03371
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分47010:薬系化学および創薬科学関連
研究機関公益財団法人微生物化学研究会

研究代表者

柴崎 正勝  公益財団法人微生物化学研究会, 微生物化学研究所, 所長 (30112767)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円)
2022年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2021年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2020年度: 7,540千円 (直接経費: 5,800千円、間接経費: 1,740千円)
キーワード不斉触媒 / ニトリル / アルドール反応 / 天然物合成 / 触媒的不斉合成 / 協奏機能型触媒 / 環境調和性 / 不斉合成 / 医薬品合成
研究開始時の研究の概要

ごく少量の不斉源により大量の目的化合物の分子骨格を化学的かつ光学的に純粋に構築できる触媒的不斉炭素-炭素結合形成反応は、立体制御が必須な医薬品合成において理想的かつ強力なテクノロジーである。20年以上に亘る協奏機能型不斉触媒の開発研究により、適切な触媒デザインが強力な反応推進機構を発動し、21世紀に必要とされる環境調和型有機合成を強力に推進する原動力となることが明らかになっている。本研究は複数の触媒機能を同時発現する協奏機能型触媒により完全原子効率で高付加価値光学活性化合物群を生み出す知的挑戦である。

研究成果の概要

本研究では,複数の触媒機能を同時発現する協奏機能型触媒による革新的な原子効率100%の触媒的不斉炭素-炭素結合形成反応の開発と,その重要医薬品群の実践的短工程不斉合成への応用を目指した。特にこれまで低反応性ゆえに触媒反応開発において顧みられてこなかったアミドやニトリルといった基質について注力した。多数の効率的触媒的不斉反応の開発により有用化合物の迅速供給が可能となった。協奏機能型触媒を駆使する無駄のない実践的合成法のアドバンテージを示すことができた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

ごく少量の不斉源により大量の目的化合物の分子骨格を化学的かつ光学的に純粋に構築できる触媒的不斉反応は,立体制御が必須な医薬品合成において理想的かつ強力なテクノロジーである。反応促進に注力した試薬援用型の研究スタイルとは一線を画し,本研究では触媒の設計により基質の低反応性を克服するアプローチを徹底することで試薬由来の廃棄物副生を徹底排除した化学合成を実践してきた。本研究で開発した一連の触媒的不斉反応は有用医薬品類の効率的短工程合成へと繋がり得る学術的成果である。

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 研究成果

    (37件)

すべて 2023 2022 2021 2020 その他

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 8件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (26件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Asymmetric Syn-Selective Vinylogous Addition of Butenolides to Chromones via Al-Li-BINOL Catalysis2023

    • 著者名/発表者名
      Samanta Sadhanendu、Cui Jin、Noda Hidetoshi、Watanabe Takumi、Shibasaki Masakatsu
    • 雑誌名

      The Journal of Organic Chemistry

      巻: 88 号: 2 ページ: 1177-1184

    • DOI

      10.1021/acs.joc.2c02731

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Diastereoselective Direct Catalytic Asymmetric Mannich-Type Reactions of Alkylnitriles with a Ni(II)-Carbene Complex2022

    • 著者名/発表者名
      Adachi Shinya、Saito Akira、Shibasaki Masakatsu
    • 雑誌名

      Organic Letters

      巻: 24 号: 21 ページ: 3901-3906

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.2c01624

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Concise and Stereodivergent Approach to Chromanone Lactones through Copper‐Catalyzed Asymmetric Vinylogous Addition of Siloxyfurans to 2‐Ester‐Substituted Chromones2022

    • 著者名/発表者名
      Jin Cui, Raphael Oriez, Hidetoshi Noda, Takumi Watanabe, Masakatsu Shibasaki
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie International Edition

      巻: 61 号: 26 ページ: 1-6

    • DOI

      10.1002/anie.202203128

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Highly Enantio- and Diastereoselective Synthesis of 1,2,3-Trisubstituted Cyclopropanes from α,β-Unsaturated Amides and Stabilized Sulfur Ylides Catalyzed by a Chiral Copper(I) Complex2021

    • 著者名/発表者名
      Santosh K. Pagire, Naoya Kumagai, and Masakatsu Shibasaki
    • 雑誌名

      ACS Catalysis

      巻: 11 号: 18 ページ: 11597-11606

    • DOI

      10.1021/acscatal.1c02723

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Direct Catalytic Asymmetric Addition of Alkylnitriles to Aldehydes with Designed Nickel-Carbene Complexes2021

    • 著者名/発表者名
      Akira Saito, Shinya Adachi, Naoya Kumagai, Masakatsu Shibasaki
    • 雑誌名

      Angew. Chem. Int. Ed.

      巻: 60 号: 16 ページ: 8739-8743

    • DOI

      10.1002/anie.202016690

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Introduction of a 7-aza-6-MeO-indoline auxiliary in Lewis-acid/photoredox cooperative catalysis: highly enantioselective aminomethylation of α,β-unsaturated amides2020

    • 著者名/発表者名
      Santosh K. Pagire, Naoya Kumagai* and Masakatsu Shibasaki*
    • 雑誌名

      Chem. Sci.

      巻: 2020 号: 20 ページ: 5168-5174

    • DOI

      10.1039/d0sc01890b

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The Different Faces of [Ru(bpy)3Cl2] and fac[Ir(ppy)3] Photocatalysts: Redox Potential Controlled Synthesis of Sulfonylated Fluorenes and Pyrroloindoles from Unactivated Olefins and Sulfonyl Chlorides2020

    • 著者名/発表者名
      Santosh Kisan Pagire , Naoya Kumagai, Masakatsu Shibasaki
    • 雑誌名

      Org. Lett.

      巻: 22 号: 20 ページ: 7853-7858

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.0c02760

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Direct Catalytic Asymmetric Addition of α‐Fluoronitriles to Aldehydes2020

    • 著者名/発表者名
      Pandur Venkatesan Balaji, Zhao Li, Akira Saito, Naoya Kumagai, Masakatsu Shibasaki
    • 雑誌名

      Chem. Eur. J.

      巻: 26 号: 67 ページ: 15524-15527

    • DOI

      10.1002/chem.202004743

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Stereoselective synthesis of remotely functionalized pyrrolidines by Rh-catalyzed C-H insertion2023

    • 著者名/発表者名
      Xinxin Tang, Raj K. Tak, Hidetoshi Noda, Masakatsu Shibasaki
    • 学会等名
      日本薬学会第143年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Asymmetric syn-selective vinylogous addition of butenolides to chromones catalyzed by ALB2023

    • 著者名/発表者名
      Sadhanendu Samanta, Jin Cui, Hidetoshi Noda, Takumi Watanabe, Masakatsu Shibasaki
    • 学会等名
      日本薬学会第143年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Concise and Stereodivergent Approach to Chromanone Lactones through Copper-Catalyzed Asymmetric Vinylogous Addition of Siloxyfurans to 2-Ester-Substituted Chromones2023

    • 著者名/発表者名
      崔 進,Oriez Raphael,野田 秀俊,渡辺 匠,柴﨑 正勝
    • 学会等名
      日本薬学会第143年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 多剤耐性グラム陰性菌に有効な新規aprosamine誘導体の創製2023

    • 著者名/発表者名
      大塚 安成、梅村 英二郎、髙宮 幸美、石橋 輝久、林 千草、山田 恵子、五十嵐 雅之、柴﨑 正勝、髙橋 良昭
    • 学会等名
      日本薬学会第143年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] キラルピンサー型Ni錯体を用いたアルキルニトリルの触媒的不斉Michael型付加反応2023

    • 著者名/発表者名
      齊藤 誠、柴崎 正勝
    • 学会等名
      日本薬学会第143年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 特異な構造を有する抗菌性天然物MM249物質の合成研究2023

    • 著者名/発表者名
      阿部 光、坂下 千春、石崎 仁將、五十嵐 雅之、渡辺 匠、柴﨑 正勝
    • 学会等名
      日本薬学会第143年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Concise and Stereodivergent Approach to Chromanone Lactones via Copper-Catalyzed Asymmetric Vinylogous Addition of Siloxyfurans to 2-Ester Chromones2022

    • 著者名/発表者名
      Jin Cui, Raphael Oriez, Takumi Watanabe, Masakatsu Shibasaki
    • 学会等名
      第20回次世代を担う有機化学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] アルキルニトリルを基質に用いた触媒的不斉合成2022

    • 著者名/発表者名
      齊藤誠、足立慎弥、熊谷直哉、柴崎正勝
    • 学会等名
      第120回有機合成シンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Stereoselective Synthesis of Remotely Functionalized Pyrrolidines by Rh-catalyzed C-H Insertion2022

    • 著者名/発表者名
      Xinxin Tang, Hidetoshi Noda, Masakatsu Shibasaki
    • 学会等名
      第51回複素環化学討論会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] アルキルナイトレンの触媒制御を基盤とする環状b-アミノ酸合成法の開発2022

    • 著者名/発表者名
      野田 秀俊,Raj Tak,雨宮 冬樹,柴﨑 正勝
    • 学会等名
      第48回反応と合成の進歩シンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Pd触媒下で行うN-ピコリノイルシクロアルキルアミンのγ位メチレンC(sp3)-H アルケニル化における2-tert-ブチル-1.4-ベンゾキノンの添加効果2022

    • 著者名/発表者名
      関 淳、柴﨑 正勝、高橋 良昭
    • 学会等名
      日本薬学会第142年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] The Synthesis and Isolation of Novel Bis-Hydroxyboranes and DATB-containing molecules2022

    • 著者名/発表者名
      Christopher Roderick Opie, Nobuaki Kashiwagi, Hidetoshi Noda, Ryosuke Tsutsumi, Masakatsu Shibasaki, Naoya Kumagai
    • 学会等名
      日本薬学会第142年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 脂肪族アルデヒドに対するアセトニトリルの直接的触媒的不斉付加反応2022

    • 著者名/発表者名
      大塚 安成、柴﨑 正勝
    • 学会等名
      日本薬学会第142年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Development of Configurationally Locked Paddle Wheel Rhodium Complexes for the Catalyst-Controlled C-H Amination2022

    • 著者名/発表者名
      Tang Xinxin,野田 秀俊,柴﨑 正勝
    • 学会等名
      日本薬学会第142年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 銅触媒を用いた求電子的アミノ化反応による環状b-アミノ酸の触媒的不斉合成2022

    • 著者名/発表者名
      野田 秀俊,Raj Tak,柴﨑 正勝
    • 学会等名
      日本薬学会第142年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] ステープルペプチドによるATG5-ATG16L1相互作用の直接的阻害2022

    • 著者名/発表者名
      崔 進、小笠原 裕太、倉田 育子、的場 一晃、藤岡 優子、野田 展生、渡辺 匠、柴崎 正勝
    • 学会等名
      日本薬学会第142年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] アルキルニトリルを基質に用いた触媒的不斉付加反応の開発2022

    • 著者名/発表者名
      齊藤 誠、足立 慎弥、熊谷 直哉、柴崎 正勝
    • 学会等名
      日本薬学会第142年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 前立腺がんに対する新規抗アンドロゲン薬の医薬リード創製2022

    • 著者名/発表者名
      阿部 光、山崎 洋子、坂下 千春、大庭 俊一、渡辺 匠、百瀬 功、川田 学、柴﨑 正勝
    • 学会等名
      日本薬学会第142年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Catalytic Asymmetric Synthesis of Biologically Significant Compounds through Cooperation Asymmetric Catalysis2021

    • 著者名/発表者名
      Masakatsu Shibasaki
    • 学会等名
      AIMECS 2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Novel Aprosamine Derivatives Active Against Multidrug-resistant Gram-negative Bacteria2021

    • 著者名/発表者名
      Yasunari Otsuka, Eijiro Umemura, Yoshiaki Takahashi, Chigusa Hayashi, Masayuki Igarashi, Kiyoko Iijima, Masakatsu Shibasaki
    • 学会等名
      AIMECS 2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Chemical biology of leucinostatin A and its analogs, modulators of tumor-stroma interaction2021

    • 著者名/発表者名
      Hikaru Abe, Manabu Kawada, Tomokazu Ohishi, Chiharu Sakashita, Uzma Saqib, Mirza S. Baig, Shun-ichi Ohba, Hiroyuki Inoue, Takumi Watanabe, Masakatsu Shibasaki
    • 学会等名
      AIMECS 2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] アセトニトリルを基質とする直截型触媒的不斉付加反応の開発2021

    • 著者名/発表者名
      齊藤 誠、足立 慎弥、熊谷 直哉、柴崎 正勝
    • 学会等名
      日本薬学会第141年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 非活性オレフィンとスホニルクロリドの光触媒反応によるスルホニル化フルオレンとピロロインドールの合成2021

    • 著者名/発表者名
      PAGIRE Santosh、熊谷 直哉、柴崎 正勝
    • 学会等名
      日本薬学会第141年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 触媒的化学選択的環状βーアミノ酸の合成2021

    • 著者名/発表者名
      Tak Raj Kumar、Amemiya Fuyuki、Noda Hidetoshi、Shibasaki Masakatsu
    • 学会等名
      日本薬学会第141年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Direct Catalytic Asymmetric Addition of alpha-Fluoronitriles to Aldehydes2020

    • 著者名/発表者名
      Pandur Venkatesan Balaji, Zhao Li, Akira Saito, Naoya Kumagai, Masakatsu Shibasaki
    • 学会等名
      反応と合成の進歩2020特別企画シンポジウム
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Direct Catalytic Asymmetric Vinylogous Addition of Butenolides to Chromones2020

    • 著者名/発表者名
      崔進、熊谷直哉、渡辺匠、柴崎正勝
    • 学会等名
      第117回有機合成シンポジウム
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [備考] 微生物化学研究所

    • URL

      https://www.bikaken.or.jp/

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書 2021 実績報告書
  • [備考] 微生物化学研究所

    • URL

      https://www.bikaken.or.jp

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [備考] The Shibasaki Lab

    • URL

      https://www.bikaken.or.jp/research/group/shibasaki/shibasaki-lab/index.html

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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